CARE-O-SENE

SAF steht für Sustainable Aviation Fuels (dt. nachhaltige Flugkraftstoffe). Mit SAF sind alle nachhaltig produzierten Flugkraftstoffe gemeint, wie zum Beispiel Bio- und synthetische Kraftstoffe.

SAF werden in verschiedene Generationen eingeteilt. Zur ersten Generation zählen die SAF auf Pflanzenbasis, die aus pflanzlichen Ölen produziert werden. Die zweite Generation bilden SAF, die aus Biomasse entstehen, zum Beispiel aus Abfällen und Holzresten. Die dritte und vierte Generation bestehen aus den synthetischen Kraftstoffen. Hier kommt das sogenannte Power-to-Liquids-Verfahren (PtL) zum Einsatz.

Damit ein Kraftstoff als SAF – und somit als nachhaltig – gelten darf, werden die verwendeten Rohstoffe nach bestimmten Nachhaltigkeitskriterien bewertet. Kriterien sind zum Beispiel, ob eine Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion besteht, wie hoch der Trinkwasserverbrauch ist und ob es zu Zerstörung von Ökosystemen kommt, zum Beispiel durch zusätzlichen landwirtschaftlichen Anbau.

Der Schlüssel zur Dekarbonisierung der Luftfahrt ist die Technologie zur Umwandlung von Energie in flüssige Energieträger (Power‐to-Liquids; PtL), um SAF zu gewinnen. Eine der dafür eingesetzten Technologien ist das Fischer‐Tropsch‐Verfahren zur Umwandlung von Wasserstoff und Kohlendioxid aus nachhaltigen Quellen in SAF. Die so entstehenden SAF basieren nicht wie herkömmliches Kerosin auf fossilen Brennstoffen, sondern auf regenerativ erzeugtem Strom und Kohlendioxid.

Beim sogenannten Fischer-Tropsch-Verfahren werden grüner Wasserstoff und Kohlendioxid in einen synthetischen Kraftstoff umgewandelt. Dafür werden im Rahmen des Projekts CARE-O-SENE neuartige Katalysatoren entwickelt. Die Katalysatoren steigern die Effizienz der chemischen Umwandlungsprozesse. So wird die Prozessausbeute verbessert und bei gleichem Ressourceneinsatz die Kraftstoffproduktion deutlich erhört. Dies dient dem Ziel, den Luftfahrtsektor zu dekarbonisieren.

Das Fischer-Tropsch-Verfahren ist im Gegensatz zu alternativen Power-to-Liquid-Verfahren bereits im Markt etabliert. Sasol bringt hier über 70 Jahre Erfahrung mit und ist Technologieführer auf diesem Gebiet.

Aufgrund von globalen Klimaschutzbemühungen und z. T. verpflichtende Beimischungsquoten von Power-to-Liquid-Kerosin, ist eine stark wachsende Nachfrage an nachhaltigen Flugkraftstoffen zu erwarten. Da grüner Strom und Wasserstoff absehbar verhältnismäßig knappe Güter sein werden, ist eine möglichst effiziente Nutzung dieser Rohstoffe unabdingbar. CARE-O-SENE hat sich daher das Ziel gesetzt, die Kerosinausbeute auf bis zu über 80 Prozent zu erhöhen. Bei gleichem Ressourceneinsatz kann so deutlich mehr Kraftstoff nutzbar gemacht werden.

Der Betrieb des Flugzeugs liefe dann nicht mehr mit einem fossilen Rohstoff, sondern mit einer synthetischen Alternative – das ist ein großer Vorteil. Dennoch findet nach wie vor ein Verbrennungsprozess statt – mit Kohlendioxid als Restprodukt. Dieses Kohlendioxid wird jedoch in den Kreislauf zurückgeführt und als Rohstoff eingesetzt. Je nach CO₂-Quelle ist es möglich, teilweise oder vollständig CO₂-neutrales Kerosin herzustellen. So kann dieses etwa aus industriellen Prozessen oder in der Müllverbrennung abgefangen werden. Mit CO₂-neutral produzierten SAF gelangt also kein zusätzliches CO₂ in die Atmosphäre.

Für die Verwendung von SAF sind keine Veränderungen an bestehenden Flugzeugen oder der unterstützenden Infrastruktur notwendig. Als sogenannte Drop-in-Kraftstoffe lassen sich SAF für normale Passagierflugzeugen nutzen. Bereits heute werden SAF in kleineren Mengen zu den herkömmlichen, fossilen Kraftstoffen beigemischt.

Unter zirkulärem Kohlendioxid verstehen wir CO₂, welches einen biogen Ursprung hat oder direkt aus der Luft abgetrennt wurde („Direct Air Capture“), danach in chemischen Prozessen weiterverarbeitet und durch Verbrennungsprozesse, wie im Fall von nachhaltigen Kraftstoffen (Sustainable Fuels), wieder freigesetzt wird.